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大倾角综采面覆岩活动规律研究

郭金帅  
【摘要】:本论文以现有的大倾角煤层开采技术研究成果为指导,结合王洼二矿115011大倾角综采面开采地质条件,综合运用理论分析计算、物理模拟、数值模拟和现场实测等研究方法,针对大倾角综采面覆岩活动规律等内容进行了研究,取得了如下研究成果:(1)大倾角工作面开采后,覆岩整体垮落呈“7”型的拱结构。通过理论分析研究大倾角综采面顶板的破断演化过程,并建立破断顶板铰接结构力学模型,分析受力情况并提出其保持平衡条件。(2)大倾角工作面中顶板管理方面应该着重于上端部,底板控制方面的应该着重于下端部。大倾角工作面上部区域支承压力最小,中部较大,下部最大;超前支承压力集中系数中部最大,下部次之,上部最小。随着煤层倾角增大,大倾角工作面上方零应力区范围越来越小,且沿工作面倾向逐渐向工作面上部靠拢。(3)115011工作面初次来压步距为43.2 m。来压期间工作面支架工作阻力平均为5052 k N。周期来压步距平均为17.3 m,周期来压期间支架工作阻力平均为4149 k N。支架工作阻力沿倾向方向表现为中上部偏大,下部较小,建立大倾角综采面“支架-围岩”力学关系模型,计算得出自由状态下115011工作面支架倾向临界倾倒角度为23.2°,临界滑移角为7.4°。


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